KR101807690B1 - 터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형에 관한 것으로서, 그 구성은, 제1금형; 제1압탕구가 형성되어 있고, 제1용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있으며, 타면에 아웃렛부 캐비티 일측이 형성되어 있고, 바이패스부 중자 안착부가 마련되어 있는 제2금형; 아웃렛부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 제2용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있으며, 타면에 스크롤부 캐비티 일측이 형성되어 있고, 타면 일측에는 제2압탕구 일측이 형성되어 있는 제3금형; 상기 바이패스부 중자 안착부에 일면이 안착되고, 상기 아웃렛부 캐비티 타측 내에 배치되어, 상기 스크롤부 캐비티 일측으로 타단이 노출되는 바이패스부 중자; 스크롤부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 제2압탕구 타측이 형성되어 있으며, 제3용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있고, 타면에는 제3압탕구 일측이 형성되어 있으며, 주입구 일측이 형성되어 있는 제4금형; 스크롤부 캐비티 내에 배치되는 스크롤 배기 런너부 중자;를 포함하며, 상기의 구성에 따르면, 주조 제품의 품질을 현저히 향상시킬 수 있고, 제품 표면에 수축으로 인한 결함을 방지할 수 있으며, 제품의 스크롤부에 버(burr)의 발생을 최대한 억제할 수 있고, 두 개의 주입구에 용탕을 주입하면 한 번에 네 개의 제품을 생산할 수 있으므로 생산성을 매우 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형{A GRAVITY PRESSURE CASTING MOLD FOR PRODUCING TUBINE HOUSING OF TURBO CHARGER}

본 발명은 두 개의 주입구에 용탕을 주입하면 한 번에 네 개의 터보 차저용 터빈 하우징을 생산할 수 있는 중력 주조용 금형에 관한 것이다.

일반적으로 중력 주조법은 주입되는 용탕 자체의 중력을 이용하여 주형 즉, 금형 내에서 응고시키는 주조 방법으로 용탕의 냉각속도가 빠르고 결정립이 미세한 특징이 있다.

이러한 중력 주조법은 특히, 자동차에서 실린더 헤드와 실린더 블록으로 이루어지는 엔진이나, 캠 샤프트, 크랭크 샤프트, 흡기 및 배기 매니폴드, 터빈 하우징의 주조에 적용되며, 상기 부품들의 몸체를 제작한 후 여러 차례의 가공공정을 거쳐 완성품으로 만들어지고 있다.

종래 '중력 주조용 금형'이 대한민국 등록특허공보 제10-1631171호에 제시되어 있다. 상기의 공보에 따르면, 상, 하형틀 사이에 서로 연통 형성된 배기매니폴드 성형홈 및 터빈 하우징 성형홈을 형성하며, 상, 하형틀 사이의 상면에 배기매니폴드 성형홈과 연통된 용탕주입부를 형성하고, 배기매니폴드 성형홈 내벽에 용탕을 충진하는 배기매니폴드 압탕홈을 형성하며, 터빈 하우징 성형홈 상면에 용탕을 충진하는 터빈하우징 압탕홈을 형성한다.

그러나 종래의 터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형에 따르면, 터빈 하우징 압탕홈이 마련되어 있지만, 압탕홈 내의 용탕이 빨리 냉각되어 터빈 하우징의 냉각 수축시 압탕홈의 용탕 공급이 원할하게 이루어지지 않아, 터빈 하우징측의 수축 결함이 종종 발생한다는 문제점이 있다.

또한, 한 번에 한 개의 제품만을 생산할 수 있어, 생산성이 매우 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 주조 제품의 품질을 현저히 향상시킬 수 있고, 제품 표면에 수축으로 인한 결함을 방지할 수 있으며, 제품의 스크롤부에 버(burr)의 발생을 최대한 억제할 수 있고, 두 개의 주입구에 용탕을 주입하면 한 번에 네 개의 제품을 생산할 수 있으므로 생산비용을 절감할 수 있으며, 생산성을 매우 향상시킬 수 있는 터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은, 제1금형; 상기 제1금형과 맞닿는 일면에 제1압탕구가 형성되어 있고, 일측이 상기 제1압탕구와 연통하며 일면과 타면을 관통하도록 제1용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있으며, 타면에 상기 제1용탕 통과홀과 연통하도록 아웃렛부 캐비티 일측이 형성되어 있고, 상기 아웃렛부 캐비티 일측 내에는 바이패스부 중자 안착부가 마련되어 있는 제2금형; 상기 아웃렛부 캐비티 일측과 맞물려 아웃렛부 캐비티를 형성하도록 상기 제2금형과 맞닿는 일면에 아웃렛부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 상기 아웃렛부 캐비티 타측 내에 배치되며 일면과 타면을 관통하도록 제2용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있으며, 타면에 상기 제2용탕 통과홀과 인접하도록 스크롤부 캐비티 일측이 형성되어 있고, 타면에 상기 스크롤부 캐비티 일측과 연통하도록 제1배기 런너부 캐비티 일측과 제2배기 런너부 캐비티 일측이 각각 형성되어 있으며, 타면에 상기 제1배기 런너부 캐비티 일측과 연통하도록 제2압탕구 일측이 형성되어 있는 제3금형; 상기 바이패스부 중자 안착부에 일면이 안착되고, 상기 아웃렛부 캐비티 타측 내에 배치되어, 상기 스크롤부 캐비티 일측으로 타단이 노출되는 바이패스부 중자; 상기 스크롤부 캐비티 일측과 맞물려 스크롤부 캐비티를 형성하도록 상기 제3금형과 맞닿는 일면에 스크롤부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 일면에 상기 제1배기 런너부 캐비티 일측과 맞물려 제1배기 런너부 캐비티를 형성하도록 제1배기 런너부 캐비티 타측이 형성되어 있으며, 일면에 상기 제2배기 런너부 캐비티 일측과 맞물려 제2배기 런너부 캐비티를 형성하도록 제2배기 런너부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 상기 제1배기 런너부 캐비티 타측과 연통하고 상기 제2압탕구 일측과 맞물려 제2압탕구를 형성하도록 제2압탕구 타측이 형성되어 있으며, 상기 스크롤부 캐비티 타측 내에 배치되며 일면과 타면을 관통하도록 제3용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있고, 타면에는 상기 제3용탕 통과홀과 연통하도록 제3압탕구 일측이 형성되어 있으며, 타면에는 상기 제3압탕구 일측과 연통하도록 주입구 일측이 형성되어 있는 제4금형; 상기 스크롤부 캐비티 일측과 상기 스크롤부 캐비티 타측에 의해 형성되는 스크롤부 캐비티 내에 배치되는 스크롤 배기 런너부 중자;를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 스크롤 배기 런너부 중자는, 상기 스크롤부 캐비티 일측과 상기 제1배기 런너부 캐비티 내에 배치되는 제1스크롤 배기 런너부 중자와, 상기 스크롤부 캐비티 타측과 상기 제2배기 런너부 캐비티 내에 배치되는 제2스크롤 배기 런너부 중자를 포함하고, 상기 제1스크롤 배기 런너부 중자와 상기 제2스크롤 배기 런너부 중자는 체결수단으로 체결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 스크롤부 캐비티 타측 내에는, 상기 제2스크롤 배기 런너부 중자의 외부로 노출되는 상기 체결수단이 안착되는 체결수단 안착부가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제2금형에는, 상기 제1압탕구와 상기 제1용탕 통과홀과 상기 아웃렛부 캐비티 일측과 상기 바이패스부 중자 안착부가 동일한 형상으로 상기 제2금형의 양측에 각각 마련되어 있고, 상기 제3금형에는, 상기 아웃렛부 캐비티 타측과 상기 제2용탕 통과홀과 상기 스크롤부 캐비티 일측과 상기 제2압탕구 일측이 동일한 형상으로 상기 제3금형의 양측에 각각 마련되어 있으며, 상기 제4금형에는, 상기 스크롤부 캐비티 타측과 상기 제2압탕구 타측과 상기 제3용탕 통과홀과 상기 제3압탕구 일측과 상기 주입구 일측이 동일한 형상으로 상기 제4금형의 양측에 각각 마련되어 있고, 상기 바이패스부 중자와 상기 스크롤 배기 런너부 중자는 각각 두 개씩 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1금형과 상기 제2금형과 상기 제3금형과 상기 제4금형이 차례로 배치된 후 상기 제4금형과 마주보도록 다른 상기 제4금형이 배치되고, 다른 상기 제3금형과 다른 상기 제2금형과 다른 상기 제1금형이 차례로 배치되어, 두 개의 주입구에 용탕을 주입하면 한 번에 네 개의 제품을 생산할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

압탕부의 급격한 응고시 발생하던 미세 구멍, 기공 또는 수축 공동 등의 제품 내 결함을 최소화할 수 있어, 주조 제품의 품질을 현저히 향상시킬 수 있고, 제품 표면에 수축으로 인한 결함을 방지할 수 있다.

또한, 스크롤 배기 런너부 중자가 제1스크롤 배기 런너부 중자와 제2스크롤 배기 런너부 중자로 구성되고, 제1스크롤 배기 런너부 중자와 제2스크롤 배기 런너부 중자는 체결수단으로 체결됨으로써, 스크롤 배기 런너부 중자에 의해 성형되는 제품의 스크롤부에 버(burr)의 발생을 최대한 억제할 수 있어, 주조품의 품질을 향상시킬 수 있다.

나아가, 두 개의 주입구에 용탕을 주입하면 한 번에 네 개의 제품을 생산할 수 있으므로 생산비용을 절감할 수 있고, 생산성을 매우 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중력주조용 금형의 조립순서를 도시한 도면.
도 2는 제1금형을 도시한 도면.
도 3은 제2금형을 도시한 도면.
도 4는 제3금형을 도시한 도면.
도 5는 바이패스부 중자를 도시한 도면.
도 6은 제4금형을 도시한 도면.
도 7은 발열 슬리브를 도시한 도면.
도 8은 스크롤 배기 런너부 중자를 도시한 도면.
도 9는 제1스크롤 배기 런너부 중자를 도시한 도면.
도 10은 제2스크롤 배기 런너부 중자를 도시한 도면.
도 11은 제1스크롤 배기 런너부 중자와 제2스크롤 배기 런너부 중자가 결합된 상태를 도시한 단면도.
도 12는 두 세트의 제1금형, 제2금형, 제3금형, 제4금형이 배치되어 밴딩되는 상태를 도시한 도면.
도 13은 한 세트의 제1금형, 제2금형, 제3금형, 제4금형이 배치되어 밴딩되는 상태를 도시한 도면.
도 14는 본 발명에 따른 중력주조용 금형에 의해 주조되는 주조품을 도시한 도면.
도 15 내지 도 17은 주조되는 주조품의 응고 해석의 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면.
도 18은 주조되는 주조품의 단면에 따른 수축 결과를 보여주는 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중력주조용 금형의 조립순서를 도 1에 도시하였다.

먼저, 제1금형(100)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 편평한 사각판 형상이다. 제1금형(100)의 일면인, 제2금형(200)과 맞닿는 면에는 네 개의 모서리에 제1조립홈(110)이 각각 형성되어 있고, 반대 면인 타면에는 가로, 세로로 교차되도록 다수 개의 보강리브(130)가 형성되여 있다.

또한, 제1금형(100)의 타면에는 밴딩을 위한 줄이 고정되는 제1고정홈(150)이 형성되어 있는데, 제1금형(100) 타면의 네 개의 변 중간에 각각 하나씩 형성되어 있으며, 이 제1고정홈(150)들은 제1금형(100)의 측면에까지 이어지면서 형성되어 있다.

제2금형(200)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1금형(100)과 맞닿는 일면에 제1압탕구(230)가 형성되어 있는데, 제1압탕구(230)는 제2금형(200)의 일면에 홈 형상으로 형성되어 있으며, 제1압탕구(230)의 상부에는 외부로 연통되는 제1가스 빼기부(231)가 형성되어 있어, 제1가스 빼기부(231)를 통하여 가스가 외부로 배출될 수 있도록 되어 있다.

또한, 제2금형(200)의 일면에는 제1용탕 통과홀(250) 형성되어 있는데, 제1용탕 통과홀(250)은 일측이 제1압탕구(230)와 연통하도록 형성되어 있다. 본 실시예에서는 제1용탕 통과홀(250)의 상부가 제1압탕구(230)의 하부와 연통하도록 형성되어 있다. 이러한 제1용탕 통과홀(250)은 제2금형(200)의 일면과 타면을 관통하도록 형성되어 있어, 제1용탕 통과홀(250)을 통하여 용탕이 제2금형(200)의 일면과 타면을 통과할 수 있다.

제2금형(200)의 타면에는 제1용탕 통과홀(250)과 연통하도록 아웃렛부 캐비티 일측(270)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 아웃렛부 캐비티 일측(270)은 원형의 홈 형상으로 형성되어 있으며, 하기에서 설명할 아웃렛부 캐비티 타측(330)과 맞닿아 제품의 아웃렛(Outlet) 부분이 된다.

상기와 같은 아웃렛부 캐비티 일측(270) 내에는 바이패스부 중자 안착부(290)가 마련되어 있다. 본 실시예에서 바이패스부 중자 안착부(290)는 바이패스부 중자(500)의 하면이 안착될 수 있도록 원형의 홈 형상으로 아웃렛부 캐비티 일측(270) 내에 형성되어 있다.

바이패스부 중자 안착부(290)의 일측에는 홈 형상으로 바이패스부 중자 고정홈(291)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 바이패스부 중자 고정홈(291)은 바이패스부 중자 안착부(290)의 일측과 연통하도록 형성되어 바이패스부 중자 안착부(290) 외측으로 배치되어 있다. 이렇게, 바이패스부 중자 고정홈(291)이 형성됨으로써, 도 1과 같이 바이패스부 중자 안착부(290)에 바이패스부 중자(500)가 안착될 때 바이패스부 중자(500)에 형성된 고정부(510)가 바이패스부 중자 고정홈(291)에 안착되어 고정될 수 있다.

상기와 같이 구성된 홈 형상의 아웃렛부 캐비티 일측(270)과 홈 형상의 바이패스부 중자 안착부(290) 내에 제1용탕 통과홀(250)이 배치되어 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2금형(200)의 측면에는, 제1금형(100)의 측면에 형성된 제1고정홈(150)과 이어질 수 있도록 제2고정홈(225)이 형성되어 있다.

나아가, 제2금형(200)의 제1금형(100)과 맞닿는 일면에는 네 개의 모서리에 제2조립돌기(210)가 형성되어 있어, 이 제1조립돌기(210)는 제1금형(100)에 형성된 제1조립홈(110)에 끼워질 수 있으며, 제2금형(200)의 타면에는 네 개의 모서리에 제2조립홈(220)이 형성되어 있다. 제2조립홈(220)과 제2조립돌기(210)는 본 실시예와 같이 일체로 형성될 수 있는데, 제2금형(200)의 일면으로 돌출 형성된 제2조립돌기(210)의 반대면이 제2조립홈(220)이 될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 제1압탕구(230)와 제1용탕 통과홀(250)과 아웃렛부 캐비티 일측(270)과 바이패스부 중자 안착부(290) 등은 동일한 형상으로 제2금형(200)의 양측에 각각 마련될 수 있다. 즉, 하나의 제2금형(200)에는 두 개의 제1압탕구(230)와 두 개의 제1용탕 통과홀(250)과 두 개의 아웃렛부 캐비티 일측(270)과 두 개의 바이패스부 중자 안착부(290)가 동일한 형상으로 각각 마련될 수 있다.

이렇게, 제2금형(200)의 가운데를 기준으로 하여 양측이 동일한 형상으로 형성되어 있다.

제3금형(300)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2금형(200)과 맞닿는 일면에 아웃렛부 캐비티 타측(330)이 마련되어 있다. 즉, 아웃렛부 캐비티 타측(330)은, 제2금형(200)에 형성된 아웃렛부 캐비티 일측(270)과 맞물려 아웃렛부 캐비티를 형성하며, 아웃렛부 캐비티에 의해 제품에 아웃렛(Outlet) 부분(930)이 성형된다. 본 실시예에서 아웃렛부 캐비티 타측(330)은 움푹 패인 보울(bowl) 형상으로 제3금형(300)의 일면에 형성되어 있다.

이러한 아웃렛부 캐비티 타측(330) 내에는, 제3금형(300)의 일면과 타면을 관통하도록 제2용탕 통과홀(340) 형성되어 있어, 제2용탕 통과홀(340)을 통하여 용탕이 제3금형(300)의 일면과 타면을 통과할 수 있다.

제3금형(300)의 타면에는 제2용탕 통과홀(340)과 인접하도록 스크롤부 캐비티 일측(350)이 마련되어 있다. 본 실시예에서 스크롤부 캐비티 일측(350)은 제2용탕 통과홀(340)의 외주면을 감싸며 배치되어 있다.

또한, 제3금형(300)의 타면에는 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)이 각각 형성되어 있다.

제1배기 런너부 캐비티 일측(357)은 스크롤부 캐비티 일측(350)의 하단 어느 부분과 연통하도록 형성되어 있고, 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)은 스크롤부 캐비티 일측(350)의 상단의 어느 부분과 연통하도록 형성되어 있다.

또한, 제3금형(300)의 타면 일측에는 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 연통하도록 제2압탕구 일측(370)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 제2압탕구 일측(370)은 제3금형(300)의 타면에 홈 형상으로 형성되어 있으며, 제2압탕구 일측(370)의 상부에는 외부로 연통되는 제2가스 빼기부 일측(371)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)의 끝단에는 제1인렛 성형부 일측(351)이 형성되어 있고, 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)의 끝단에는 제2인렛 성형부 일측(352)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 제2압탕구 일측(370)이 연결되는 부분에 제1인렛 성형부 일측(351)이 배치되어 있다.

한편, 제1인렛 성형부(351)와 인접한 부분에는 홈 형상의 제1중자 고정홈 일측(353)이 형성되어 있어, 제1중자 고정홈 일측(353)은 하기에서 설명할 제1중자 고정홈 타측(433)과 맞닿아 제1중자 고정홈을 이룬다.

또한, 제2인렛 성형부(352)의 상부에는 제2중자 고정홈 일측(354)이 형성되어 있어, 제2중자 고정홈 일측(354)은 하기에서 설명할 제2중자 고정홈 타측(434)과 맞닿아 제2중자 고정홈을 이룬다.

나아가, 제3금형(300)의 측면에는, 제2금형(200)의 측면에 형성된 제2고정홈(225)과 이어질 수 있도록 제3고정홈(325)이 형성되어 있다.

제3금형(300)의 제2금형(200)과 맞닿는 일면에는 네 개의 모서리에 제3조립돌기(310)가 형성되어 있어, 이 제3조립돌기(310)는 제2금형(200)에 형성된 제2조립홈(220)에 끼워질 수 있으며, 제3금형(300)의 타면에는 네 개의 모서리에 제3조립홈(320)이 형성되어 있다. 제3조립홈(320)과 제3조립돌기(310)는 본 실시예와 같이 일체로 형성될 수 있는데, 제3금형(300)의 일면으로 돌출 형성된 제3조립돌기(310)의 반대면이 제3조립홈(320)이 될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 아웃렛부 캐비티 타측(330)과 제2용탕 통과홀(340)과 스크롤부 캐비티 일측(350)과 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)과 제2압탕구 일측(370) 등은 동일한 형상으로 제3금형(300)의 양측에 각각 마련될 수 있다. 즉, 하나의 제3금형(300)에는 두 개의 아웃렛부 캐비티 타측(330)과 두 개의 제2용탕 통과홀(340)과 두 개의 스크롤부 캐비티 일측(350)과 두 개의 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 두 개의 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)과 두 개의 제2압탕구 일측(370)이 동일한 형상으로 각각 마련될 수 있다.

이렇게, 제3금형(300)의 가운데를 기준으로 하여 양측이 동일한 형상으로 형성되어 있다.

제품의 아웃렛부(930)에 바이패스부를 형성하기 위하여 마련되는 바이패스부 중자(500)를 도 5에 도시하였다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 바이패스부 중자(500)는 일면이 원형이고, 타면으로 갈수록 단면적이 적어지는 종형으로 형성되어 있으나, 바이패스부 중자(500)의 형상은 실시예에 따라 달라질 수 있다.

바이패스부 중자(500)의 원형으로 된 일면의 일측에는 고정부(510)가 외측으로 돌출 형성되어 있다. 이러한 고정부(510)가 형성됨으로써, 바이패스부 중자(500)가 제2금형(200)의 바이패스부 중자 안착부(290)에 안착될 때 고정부(510)는 바이패스부 중자 고정홈(291)에 안착됨으로써 바이패스부 중자(500)의 움직임을 방지할 수 있다.

바이패스부 중자(500)의 곡면 상에는 제3밸브시트 성형부(531)와 제4밸브시트 성형부(533)이 각각 홈 형상으로 형성되어 있다. 제3밸브시트 성형부(531)와 제4밸브시트 성형부(533)는 서로 맞물리도록 배치되어 외형이 원형을 이룬다.

바이패스부 중자(500)의 단면적이 제일 적은 타면에는, 하기에서 설명할 스크롤 배기 런너부 중자(700)가 안착되는 제1스크롤 배기 런너부 중자 안착홈(550)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 스크롤 배기 런너부 중자(700)가 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)와 제2배가 런너 중자로 나누어짐에 따라, 제1스크롤 배기 런너부 중자 안착홈(550)에는 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)의 일측이 안착된다.

상기와 같이 형성되는 바이패스부 중자(500)는, 일면이 제2금형(200)에 형성된 바이패스부 중자 안착부(290)에 안착되고, 제3금형(300)에 형성된 아웃렛부 캐비티 타측(330) 내에 배치되어, 제품에 바이패스부가 성형되도록 한다. 이때, 도 1에 도시한 바와 같이, 바이패스부 중자(500)의 단면적이 제일 적은 타면과 제3밸브시트 성형부(530)는 제3금형(300)의 제2용탕 통과홀(340)을 통하여 제3금형(300)의 외부로 노출된다.

본 실시예에서 제2금형(200)의 양측에 각각 바이패스부 중자 안착부(290)가 형성되어 있고, 제3금형(300)의 양측에 각각 아웃렛부 캐비티 타측(330)이 형성되어 있음에 따라, 바이패스부 중자(500)는 두 개가 마련되어 있어, 제2금형(200)과 제3금형(300)의 양측에 각각 배치된다.

제4금형(400)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 제3금형(300)과 맞닿는 일면에 스크롤부 캐비티 타측(430)이 마련되어 있다. 즉, 스크롤부 캐비티 타측(430)은, 제3금형(300)에 형성된 스크롤부 캐비티 일측(350)과 맞물려 스크롤부 캐비티를 이룸으로써, 스크롤부 캐비티에 의해 제품의 스크롤부(910)가 성형된다.

이러한 스크롤부 캐비티 타측(430) 내에는, 하기에서 설명할 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)의 제3돌출부(757)가 안착되는 제3중자 고정홈(435)이 형성되어 있다. 또한, 제3중자 고정홈(435) 내에는, 하기에서 설명할 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)의 외부로 노출되는 체결수단이 안착되는 체결수단 안착부(436)가 홈 형상으로 마련되어 있다. 본 실시예에서 제3중자 고정홈(435)과 체결수단 안착부(436)는 계단식 홈으로 형성되어 있다.

또한, 제4금형(400)의 일면에는 제1배기 런너부 캐비티 타측(437)과 제2배기 런너부 캐비티 타측(438)이 각각 형성되어 있다.

제1배기 런너부 캐비티 타측(437)은 스크롤부 캐비티 타측(430)의 하단 어느 부분과 연통하도록 형성되어 있고, 제3금형(300)의 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 맞물려 제1배기 런너부 캐비티를 형성함으로써, 제품에 제1배기 런너부가 성형되도록 한다.

제2배기 런너부 캐비티 타측(438)은 스크롤부 캐비티 타측(430)의 상단의 어느 부분과 연통하도록 형성되어 있고, 제3금형(300)의 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)과 맞물려 제2배기 런너부 캐비티를 형성함으로써, 제품에 제2배기 런너부가 성형되도록 한다.

한편, 스크롤부 캐비티 타측(430) 내에는, 제4금형(400)의 일면과 타면을 관통하도록 제3용탕 통과홀(470) 형성되어 있어, 제3용탕 통과홀(470)을 통하여 용탕이 제4금형(400)의 일면과 타면을 통과할 수 있다.

나아가, 제4금형(400) 일면에는 제1배기 런너부 캐비티 타측(437)과 연통하도록 제2압탕구 타측(450)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 제2압탕구 타측(450)은 제4금형(400)의 일면에 홈 형상으로 형성되어 있으며, 제2압탕구 타측(450)의 상부에는 외부로 연통되는 제2가스 빼기부 타측(451)이 형성되어 있다. 따라서, 제3금형(300)의 제2압탕구 일측(370)과 제4금형(400)의 제2압탕구 타측(450)이 맞닿아 제2압탕구를 이루며, 제3금형(300)의 제2가스 빼기부 일측(371)과 제4금형(400)의 제2가스 빼기부 타측(451)이 맞닿아 제2가스 빼기부를 이룬다.

상기와 같이 구성되는 제1배기 런너부 캐비티 타측(437)의 끝단에는 제1인렛 성형부 타측(431)이 형성되어 있고, 제2배기 런너부 캐비티 타측(438)의 끝단에는 제2인렛 성형부 타측(432)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 제1배기 런너부 캐비티 타측(437)과 제2압탕구 타측(450)이 연결되는 부분에 제1인렛 성형부 타측(431)이 배치되어 있다.

상기와 같이 구성되어, 제3금형(300)의 제1인렛 성형부 일측(351)과 제4금형(400)의 제1인렛 성형부 타측(431)이 맞닿아 형성되는 제1인렛 성형부에 의해 제품의 제1인렛부(950)가 성형되고, 제3금형(300)의 제2인렛 성형부 일측(352)과 제4금형(400)의 제2인렛 성형부 타측(432)이 맞닿아 형성되는 제2인렛 성형부에 의해 제품의 제2인렛부(970)가 성형된다.

제1인렛 성형부 타측(431)과 인접한 부분에는 홈 형상의 제1중자 고정홈 타측(433)이 형성되어 있다. 이에 따라, 제3금형(300)의 제1중자 고정홈 일측(353)과 제4금형(400)의 제1중자 고정홈 타측(433)이 맞닿아 형성되는 제1중자 고정홈에 하기에서 설명할 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)의 제1고정부(717)가 안착되어 고정될 수 있다.

또한, 제2인렛 성형부 타측(432)의 상부에는 제2중자 고정홈 타측(434)이 형성되어 있다. 이에 따라, 제3금형(300)의 제2중자 고정홈 일측(354)과 제4금형(400)의 제2중자 고정홈 타측(434)이 맞닿아 형성되는 제2중자 고정홈에 하기에서 설명할 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)의 제2고정부(757)가 안착되어 고정될 수 있다.

한편, 제4금형(400)의 타면에는 제3용탕 통과홀(470)과 연통하도록 제3압탕구 일측(480)이 형성되어 있다. 제3압탕구 일측(480)은 제4금형(400)의 타면에 홈 형상으로 형성되어 있으며, 제3압탕구 일측(480)의 상부에는 외부로 연통되는 제3가스 빼기부 일측(481)이 형성되어 있다.

또한, 제4금형(400)의 타면에는 제3압탕구 일측(480)과 연통하도록 주입구 일측(490)이 형성되어 있다.

나아가, 제4금형(400)의 측면에는, 제3금형(300)의 측면에 형성된 제3고정홈(325)과 이어질 수 있도록 제4고정홈(425)이 형성되어 있다. 또한, 제4금형(400)의 타면에는 제4-1고정홈(426)이 형성되어 있으며, 본 실시예에 제4-1고정홈(426)은 제4금형(400) 타면 중간에 세로로 배치되어 있고, 이 제4-1고정홈(426)은 제4금형(400)의 상측면과 하측면에까지 이어져 있다.

제4금형(400)의 제3금형(300)과 맞닿는 일면에는 네 개의 모서리에 제4조립돌기(410)가 형성되어 있어, 이 제4조립돌기(410)는 제3금형(300)에 형성된 제3조립홈(320)에 끼워질 수 있으며, 제4금형(400)의 타면에는 네 개의 모서리에 제4조립홈(420)이 형성되어 있다. 제4조립홈(420)과 제4조립돌기(410)는 본 실시예와 같이 일체로 형성될 수 있는데, 제4금형(400)의 일면으로 돌출 형성된 제4조립돌기(410)의 반대면이 제4조립홈(420)이 될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 스크롤부 캐비티 타측(430)과 제2압탕구 타측(450)과 제3용탕 통과홀(470)과 제3압탕구 일측(480)과 주입구 일측(490) 등은 동일한 형상으로 제4금형(400)의 양측에 각각 마련될 수 있다. 즉, 하나의 제4금형(400)에는 두 개의 스크롤부 캐비티 타측(430)과 두 개의 제2압탕구 타측(450)과 두 개의 제3용탕 통과홀(470)과 두 개의 제3압탕구 일측(480)과 두 개의 주입구 일측(490)이 동일한 형상으로 각각 마련될 수 있다.

이렇게, 제4금형(400)의 가운데를 기준으로 하여 양측이 동일한 형상으로 형성되어 있다.

제3금형(300)의 제2압탕구 일측(370)과 제4금형(400)의 제2압탕구 타측(450)이 맞닿아 형성되는 제2압탕구 내에는, 주조되는 스크롤부의 수축을 방지하도록 도 7과 같은 발열 슬리브(600)가 마련되는 것이 바람직하다. 발열 슬리브(600)는 고발열성과 고단열성을 가지므로 제2압탕구 내의 용탕의 온도가 떨어지지 않도록 유지하는 역할을 한다. 따라서, 제2압탕구 내의 용탕의 온도를 계속해서 유지할 수 있으므로 스크롤부의 냉각으로 인한 수축시 스크롤부 내로 고온의 용탕을 공급하여 스크롤부의 수축을 방지할 수 있어, 주조 제품의 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.

이러한 발열 슬리브(600)는, 도 6 상에서는 잘 도시되지 않았지만 하방으로 갈수록 양측면 사이의 간격이 벌어지도록 형성된 파이프 형상이다. 즉, 발열 슬리브(600)의 상, 하면을 관통하는 가스 빼기홀(610)이 형성되어 있는데, 본 실시예에서 가스 빼기홀(610)의 단면 형상은 원형이다. 이러한 가스 빼기홀(610)은 제2압탕구에 형성되는 제2가스 빼기부와 연통되어 있어, 제2압탕구 내의 가스는 가스 빼기홀(610)과 제2가스 빼기부를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

제품에 스크롤부(910)와 두 개의 배기 런너부(940, 960)를 성형하기 위하여 마련되는 스크롤 배기 런너부 중자(700)를 도 8에 도시하였다.

본 실시예에서 스크롤 배기 런너부 중자(700)는, 제3금형(300)의 스크롤 캐비티 일측과 제4금형(400)의 스크롤 캐비티 타측이 맞닿아 형성되는 스크롤 캐비티 내에 배치되어 제품에 스크롤부(910)가 성형되도록 하고, 제3금형(300)의 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 제4금형(400)의 제1배기 런너부 캐비티 타측(437)이 맞닿아 형성되는 제1배기 런너부 캐비티 내에 배치되어 제품에 제1배기 런너부(940)가 성형되도록 하고, 제3금형(300)의 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)과 제4금형(400)의 제2배기 런너부 캐비티 타측(438)이 맞닿아 형성되는 제2배기 런너부 캐비티 내에 배치되어 제품에 제2배기 런너부(960)가 성형되도록 한다.

이렇게 본 실시예에서는 제품에 스크롤부(910)와 두 개의 배기 런너부(940, 960)가 성형되도록 하는 중자가 각각 별도로 마련되어 있지 않고, 일체로 형성되어 있다.

스크롤 배기 런너부 중자(700)는, 제품에 스크롤부(910)와 두 개의 배기 런너부(940, 960)가 효과적으로 성형되도록 하기 위하여, 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)와 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)를 포함하는 것이 바람직하다.

제1스크롤 배기 런너부 중자(710)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1스크롤부(711)와 제1배기 런너부(715)를 포함한다.

제1스크롤부(711)는 제3금형(300)의 스크롤부 캐비티 일측(350)에 안착되는 부분이다.

제1스크롤부(711)의 상면에는 상부로 돌출된 제1돌출부(713)가 형성되어 있고, 제1스크롤부(711)의 하면에는 하부로 돌출된 제2돌출부(714)가 형성되어 있다. 본 실시예에서 제1돌출부(713)는 횡단면이 사각형 형상이고, 제2돌출부(714)는 횡단면이 원형 형상이다.

이러한 제1스크롤부(711)를 관통하며 제1체결공(713a)이 형성되어 있는데, 본 실시예에서 제1체결공(713a)은 제1스크롤부(711)의 상부로 돌출된 제1돌출부(713)와, 제1스크롤부(711)의 하부로 돌출된 제2돌출부(714) 전체를 관통하도록 형성되어 있다.

제1배기 런너부(715)는 제1스크롤부(711)의 어느 일측으로부터 연장되어 있고, 제3금형(300)의 제1배기 런너부 캐비티 일측(357)과 제4금형(400)의 제1배기 런너부 캐비티 타측(437)이 맞닿아 형성되는 제1배기 런너부 캐비티 내에 배치되는 부분이다.

제1배기 런너부(715)의 끝단에는 제1고정부(717)가 형성되어 있는데, 제1고정부(717)는, 제3금형(300)의 제1중자 고정홈 일측(353)과 제4금형(400)의 제1중자 고정홈 타측(433)이 맞닿아 형성되는 제1중자 고정홈에 안착되는 부분이다.

제1배기 런너부(715)에서 하단으로 돌출된 제1밸브시트 성형부(719)가 형성되어 있으며, 제1밸브시트 성형부(719)에 의해 제품의 아웃렛부(930) 내측에 밸브시트가 성형될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제3금형(300)의 스크롤부 캐비티 일측(350) 내에 배치된다. 이때, 제3금형(300)의 제2용탕 통과홀(340)을 통하여 제3금형(300)의 외부로 노출되는 바이패스부 중자(500)의 제1스크롤 배기 런너부 중자 안착홈(550)에 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)의 제2돌출부(714)가 안착된다. 또한, 제1고정부(717)는, 제3금형(300)의 제1중자 고정홈 일측(353)과 제4금형(400)의 제1중자 고정홈 타측(433)이 맞닿아 형성되는 제1중자 고정홈에 안착된다.

제2스크롤 배기 런너부 중자(750)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 제2스크롤부(751)와 제2배기 런너부(755)를 포함한다.

제2스크롤부(751)는 제4금형(400)의 스크롤부 캐비티 타측(430)에 안착되는 부분이다.

제2스크롤부(751)의 상면에는 상부로 돌출된 제3돌출부(757)가 형성되어 있고, 스크롤부의 하면에는 홈 형상으로 중자 안착홈(754)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 제3돌출부(757)는 횡단면이 원형 형상이고, 중자 안착홈(754)는 횡단면이 사각형 형상이다.

이러한 제2스크롤부(751)를 관통하며 제2체결공(752a)이 형성되어 있는데, 본 실시예에서 제2체결공(752a)은 제2스크롤부(751)의 상부로 돌출된 제3돌출부(757)와, 제2스크롤부(751)의 하면에 형성된중자 안착홈(754) 전체를 관통하도록 형성되어 있다.

제2배기 런너부(755)는 제2스크롤부(751)의 어느 일측으로부터 연장되어 있고, 제3금형(300)의 제2배기 런너부 캐비티 일측(358)과 제4금형(400)의 제2배기 런너부 캐비티 타측(438)이 맞닿아 형성되는 제2배기 런너부 캐비티 내에 배치되는 부분이다.

제2배기 런너부(755)의 끝단에는 제2고정부(757)가 형성되어 있는데, 제2고정부(757)는, 제3금형(300)의 제2중자 고정홈 일측(354)과 제4금형(400)의 제2중자 고정홈 타측(434)이 맞닿아 형성되는 제2중자 고정홈에 안착되는 부분이다.

제2배기 런너부(755)에서 하단으로 돌출된 제2밸브시트 성형부(753)가 형성되어 있으며, 제2밸브시트 성형부(753)에 의해 제품의 아웃렛부(930) 내측에 밸브시트가 성형될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제4금형(400)의 스크롤부 캐비티 타측(430) 내에 배치된다. 이때, 제3금형(300)의 스크롤부 캐비티 일측(350) 내에 배치된 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)의 제1돌출부(713)는, 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)의 중자 안착홈(754) 내에 안착된다.

제1스크롤 배기 런너부 중자(710)의 제1밸브시트 성형부(719)와, 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)의 제2밸브시트 성형부(753)는, 도 8에 도시한 바와 같이 서로 맞물리도록 배치되어 외형이 원형을 이룬다. 이와 같은 상태에서 제1밸브시트 성형부(719)는, 도 1에 도시한 바와 같이 제3금형(300)의 제2용탕 통과홀(340)을 통하여 제3금형(300)의 외부로 노출되는 제3밸브시트 성형부(531)에 안착되고, 제2밸브시트 성형부(753)는, 제3금형(300)의 제2용탕 통과홀(340)을 통하여 제3금형(300)의 외부로 노출되는 제4밸브시트 성형부(533)에 안착됨으로써, 제1,2밸브시트 성형부(719, 753)와 제3,4밸브시트 성형부(531, 533)에 의해 제품의 아웃렛부(930) 내측에 밸브시트가 성형될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)와 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)는, 도 11에 도시한 바와 같이 체결수단으로 체결되는 것이 바람직하다.

즉, 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)의 제1스크롤부(711)에 형성된 제1체결공(713a)과, 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)의 제2스크롤부(751)에 형성된 제2체결공(752a)을 관통하며 볼트와 같은 체결수단(770)이 체결된다. 이때, 체결수단(770)의 볼트머리(771)는 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)의 외측으로 돌출되어 있고, 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)의 하측으로 돌출된 체결수단(770)의 끝단에는 너트(775)가 체결된다.

이와 같이, 스크롤 배기 런너부 중자가 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)와 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)로 구성되고, 제1스크롤 배기 런너부 중자(710)와 제2스크롤 배기 런너부 중자(750)는 체결수단으로 체결됨으로써, 스크롤 배기 런너부 중자에 의해 성형되는 제품의 스크롤부에 버(burr)의 발생을 최대한 억제할 수 있어, 주조품의 품질을 매우 향상시킬 수 있음에 따라, 고객의 만족도를 높을 수 있다.

본 실시예에서 제3금형(300)의 양측에 각각 스크롤부 캐비티 일측(350)이 형성되어 있고, 제4금형(400)의 양측에 각각 스크롤부 캐비티 타측(430)이 형성되어 있음에 따라, 상기와 같이 구성되는 스크롤 배기 런너부 중자는 두 개가 마련되어, 제3금형(300)과 제4금형(400)의 양측에 각각 배치된다.

상기와 같이 구성되는 제1금형(100)과 제2금형(200)과 제3금형(300)과 제4금형(400)이 차례로 배치된 후, 도 12에 도시한 바와 같이, 제4금형(400)과 마주보도록 다른 제4금형(400')이 배치되고, 다른 제3금형(300')과 다른 제2금형(200')과 다른 제1금형(100')이 차례로 배치되는 것이 바람직하다. 이렇게, 제1금형(100)과 제2금형(200)과 제3금형(300)과 제4금형(400)이 차례로 배치된 후 다시 제4금형(400')과 제3금형(300')과 제2금형(200')과 제1금형(100')이 차례로 배치되면, 두 개의 주입구에 용탕을 주입하면 한 번에 네 개의 제품을 생산할 수 있는 이점이 있다. 즉, 동일한 제1금형(100, 100'), 제2금형(200, 200'), 제3금형(300, 300'), 제4금형(400, 400') 두 세트로 네 개의 제품을 생산할 수가 있는 것이다.

이렇게, 동일한 제1금형(100, 100'), 제2금형(200, 200'), 제3금형(300, 300'), 제4금형(400, 400') 두 세트가 마주보도록 배치되는 경우 도 12와 같이 어느 하나의 제4금형(400)에 형성된 주입구 일측(490)과, 다른 하나의 제4금형(400')에 형성된 주입구 일측(490')이 서로 맞닿아 주입구를 이루며, 두 세트의 금형에는 두 개의 주입구가 마련된다. 따라서, 두 개의 주입구로 용탕 주입이 이루어질 수 있다.

상기와 같이 배치될 수 있는 제1금형(100, 100'), 제2금형(200, 200'), 제3금형(300, 300'), 제4금형(400, 400') 두 세트의 밴딩방법은 다음과 같다.

먼저, 도 13과 같이 제1금형(100)과 제2금형(200)과 제3금형(300)과 제4금형(400) 한 세트를 세로 방향으로 밴딩한다. 즉, 제4금형(400)의 제4-1고정홈(426)과, 제1금형(100)의 세로로 배치된 제1고정홈(150)을 따라 1차 밴딩을 한다. 다른 한 세트인 제4금형(400')과 제3금형(300')과 제2금형(200')과 제1금형(100')을 차례로 배치한 다음, 마찬가지로 제4금형(400)의 제4-1고정홈(426)과, 제1금형(100)의 세로로 배치된 제1고정홈(150)을 따라 1차 밴딩을 한다.

상기와 같이 각각 밴딩한 제1금형(100, 100'), 제2금형(200, 200'), 제3금형(300, 300'), 제4금형(400, 400') 두 세트를 도 12와 같이 2차 밴딩한다. 즉, 제4금형(400)의 제4-1고정홈(426)과, 제1금형(100)의 세로로 배치된 제1고정홈(150)을 따라 세로로 밴딩하고, 제1금형(100)의 가로로 배치된 제1고정홈(150)과, 제2금형(200)의 제2고정홈(225)과, 제3금형(300)의 제3고정홈(325)과, 제4금형(400)의 제4고정홈(425)을 따라 가로로 밴딩한다.

본 발명에 따른 중력 주조용 금형에서 도 14와 같은 두 개의 주조품이 주조되며, 도 14와 같은 하나의 주조품에서 두 개의 제품(900)이 분리될 수 있다.

즉, 도 14의 주조품에서 갈색 부분은 제거되는 부분이고, 두 개의 보라색 부분(900)이 최종적으로 생산되는 제품인 터보 차저용 터빈 하우징이므로 하나의 주조품에서 두 개의 제품(900)이 만들어진다.

도 14에서 초록색 부분은 슬리브인데, 도 14에서는 편의상 초록색으로 표시하였지만, 초록색 부분인 슬리브는 실제로는 용탕에 의해 녹아 없어지는 상태이다.

이와 같이 생산되는 제품(900)은 스크롤부(910)와, 스크롤부(910)와 마주보도록 배치되는 아웃렛부(930)와, 스크롤부(910) 하측에 배치되는 제1배기 런너부(940)와, 제1배기 런너부(940)의 끝단에 형성되는 제1인렛부(950)와, 스크롤부(910) 상측에 배치되는 제2배기 런너부(960)와, 제2배기 런너부(960)의 끝단에 형성되는 제2인렛부(970)를 포함하고, 도 14 상에서는 도시되지 않았지만 스크롤부(910) 내측에는 밸브시트부(미도시)가 형성되어 있다.

한편, 도 15 내지 도 17은 주조되는 주조품의 응고 해석의 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.

도 15와 같이 용탕이 금형 내부에 다 채워진 상태에서 도 16과 같이 제2압탕구와 제3압탕구 측의 응고가 느리며, 특히 도 17에서와 같이 제3압탕구 측의 응고가 가장 느리다는 것을 알 수 있다.

이러한 응고의 속도에 따라, 다음과 같은 수축 결과를 얻을 수 있다.

즉, 도 18은 주조되는 주조품의 단면에 따른 수축 결과를 보여주는 도면이다.

도 18에서도 알 수 있듯이, 응고가 느린 부분인 제2압탕구와 제3압탕구 등 불필요한 부분에서만 부분적으로 수축이 일어났고, 제품에 해당하는 부분에는 전체적으로 수축이 발생하지 않았음을 알 수 있다.

본 발명의 중력 주조용 금형에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

압탕부의 급격한 응고시 발생하던 미세 구멍, 기공 또는 수축 공동 등의 제품 내 결함을 최소화할 수 있어, 주조 제품의 품질을 현저히 향상시킬 수 있고, 제품 표면에 수축으로 인한 결함을 방지할 수 있다.

나아가, 두 개의 주입구에 용탕을 주입하면 한 번에 네 개의 제품을 생산할 수 있으므로 생산비용을 절감할 수 있고, 생산성을 매우 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

100 : 제1금형 200 : 제2금형
230 : 제1압탕구 250 : 제1용탕 통과홀
270 : 아웃렛부 캐비티 일측 290 : 바이패스부 중자 안착부
300 : 제3금형 330 : 아웃렛부 캐비티 타측
340 : 제2용탕 통과홀 350 : 스크롤부 캐비티 일측
370 : 제2압탕구 일측 400 : 제4금형
430 : 스크롤부 캐비티 타측 450 : 제2압탕구 타측
470 : 제3용탕 통과홀 480 : 제3압탕구 일측
490 : 주입구 일측 500 : 바이패스부 중자
700 : 스크롤 배기 런너부 중자 710 : 제1스크롤 배기 런너부 중자
750 : 제2스크롤 배기 런너부 중자

Claims (5)

1. 제1금형;
   상기 제1금형과 맞닿는 일면에 제1압탕구가 형성되어 있고, 일측이 상기 제1압탕구와 연통하며 일면과 타면을 관통하도록 제1용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있으며, 타면에 상기 제1용탕 통과홀과 연통하도록 아웃렛부 캐비티 일측이 형성되어 있고, 상기 아웃렛부 캐비티 일측 내에는 바이패스부 중자 안착부가 마련되어 있는 제2금형;
   상기 아웃렛부 캐비티 일측과 맞물려 아웃렛부 캐비티를 형성하도록 상기 제2금형과 맞닿는 일면에 아웃렛부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 상기 아웃렛부 캐비티 타측 내에 배치되며 일면과 타면을 관통하도록 제2용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있으며, 타면에 상기 제2용탕 통과홀과 인접하도록 스크롤부 캐비티 일측이 형성되어 있고, 타면에 상기 스크롤부 캐비티 일측과 연통하도록 제1배기 런너부 캐비티 일측과 제2배기 런너부 캐비티 일측이 각각 형성되어 있으며, 타면에 상기 제1배기 런너부 캐비티 일측과 연통하도록 제2압탕구 일측이 형성되어 있는 제3금형;
   상기 바이패스부 중자 안착부에 일면이 안착되고, 상기 아웃렛부 캐비티 타측 내에 배치되어, 상기 스크롤부 캐비티 일측으로 타단이 노출되는 바이패스부 중자;
   상기 스크롤부 캐비티 일측과 맞물려 스크롤부 캐비티를 형성하도록 상기 제3금형과 맞닿는 일면에 스크롤부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 일면에 상기 제1배기 런너부 캐비티 일측과 맞물려 제1배기 런너부 캐비티를 형성하도록 제1배기 런너부 캐비티 타측이 형성되어 있으며, 일면에 상기 제2배기 런너부 캐비티 일측과 맞물려 제2배기 런너부 캐비티를 형성하도록 제2배기 런너부 캐비티 타측이 형성되어 있고, 상기 제1배기 런너부 캐비티 타측과 연통하고 상기 제2압탕구 일측과 맞물려 제2압탕구를 형성하도록 제2압탕구 타측이 형성되어 있으며, 상기 스크롤부 캐비티 타측 내에 배치되며 일면과 타면을 관통하도록 제3용탕 통과홀 형성되어 용탕이 통과할 수 있도록 되어 있고, 타면에는 상기 제3용탕 통과홀과 연통하도록 제3압탕구 일측이 형성되어 있으며, 타면에는 상기 제3압탕구 일측과 연통하도록 주입구 일측이 형성되어 있는 제4금형;
   상기 스크롤부 캐비티 일측과 상기 스크롤부 캐비티 타측에 의해 형성되는 스크롤부 캐비티와, 상기 제1배기 런너부 캐비티 일측과 상기 제1배기 런너부 캐비티 타측에 의해 형성되는 제1배기 런너부 캐비티와, 상기 제2배기 런너부 캐비티 일측과 상기 제2배기 런너부 캐비티 타측에 의해 형성되는 제2배기 런너부 캐비티 내에 배치되는 스크롤 배기 런너부 중자;를 포함하되,
   상기 제3금형에는,
   상기 제1배기 런너부 캐비티 일측의 끝단에 제1인렛 성형부 일측이 형성되어 있고, 상기 제2배기 런너부 캐비티 일측의 끝단에 제2인렛 성형부 일측이 형성되어 있으며, 상기 제1인렛 성형부와 인접한 부분에 제1중자 고정홈 일측이 형성되어 있고, 상기 제2인렛 성형부의 상부에 제2중자 고정홈 일측이 형성되어 있으며,
   상기 제4금형에는,
   상기 제1배기 런너부 캐비티 타측의 끝단에 제1인렛 성형부 타측이 형성되어 있고, 상기 제2배기 런너부 캐비티 타측의 끝단에 제2인렛 성형부 타측이 형성되어 있으며, 상기 제1인렛 성형부 타측과 인접한 부분에 제1중자 고정홈 타측이 형성되어 있고, 상기 제2인렛 성형부 타측의 상부에 제2중자 고정홈 타측이 형성되어 있으며,
   상기 제1중자 고정홈 일측과 상기 제1중자 고정홈 타측이 맞닿아 제1중자 고정홈을 이루고,
   상기 제2중자 고정홈 일측과 상기 제2중자 고정홈 타측이 맞닿아 제2중자 고정홈을 이루며,
   상기 스크롤 배기 런너부 중자는,
   상기 스크롤부 캐비티 일측과 상기 제1배기 런너부 캐비티 내에 배치되며, 상하를 관통하며 제1체결공이 형성되어 있고, 끝단에 제1중자 고정홈에 안착되는 제1고정부가 형성되어 있는 제1스크롤 배기 런너부 중자와,
   상기 스크롤부 캐비티 타측과 상기 제2배기 런너부 캐비티 내에 배치되며, 상하를 관통하며 제2체결공이 형성되어 있고, 끝단에 제2중자 고정홈에 안착되는 제2고정부가 형성되어 있는 제2스크롤 배기 런너부 중자를 포함하고,
   상기 제1스크롤 배기 런너부 중자와 상기 제2스크롤 배기 런너부 중자는,
   상기 제1체결공과 상기 제2체결공을 차례로 관통하는 체결수단에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형.
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